Ag.precizie

UNIVERSITATEA DE MEDICIN

FACULTATEA DE

REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT

STUDIUL PRODUCFUNCIE DE DIVERSITATEA SPA

Conductor tiinific:

Prof.univ.dr.ing. MORAR

UNIVERSITATEA DE TIINE AGRICOLE I MEDICIN VETERINAR

CLUJ - NAPOCA FACULTATEA DE AGRICULTUR

COALA DOCTORAL

REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT

STUDIUL PRODUCIEI DE CARTOF N IE DE DIVERSITATEA SPAIAL

RESURSELOR

MORAR GAVRIL

2014

IEI DE CARTOF N IAL A

Ing. ISABELA PUIU REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT

1

CUPRINS

INTRODUCERE ................................................................................................... 11 ...... 3 1. CONSIDERAII GENERALE PRIVIND CULTURA CARTOFULUI ............ 13 ...... 5 1.1 Istoricul i importana culturii cartofului ......................................................... 13

1.1.1 Scurt istoric al cartofului n Romnia ......................................................... 17 1.1.2 Importana agronomic, economic i social a cartofului .......................... 18

1.2 Cartoful n economia mondial i naional ..................................................... 22 2. STADIUL ACTUAL AL CERCETRILOR PRIVIND STUDIUL

PRODUCIEI DE CARTOF N FUNCIE DE DIVERSITATEA SPAIAL A RESURSELOR .......................................................................... 24 ...... 5

2.1 Factorii produciei agricole .............................................................................. 24 2.1.1 Factorii ecologici ai produciei de cartof .................................................... 25 2.1.2 Interaciunea dintre producie i factorii de vegetaie .................................. 36 2.1.3 Variabilitatea spaial i temporal a factorilor de producie....................... 37

2.2 Monitorizarea factorilor de producie .............................................................. 39 2.2.1 Monitorizarea strii de vegetaie a culturii .................................................. 39 2.2.2 Monitorizarea resurselor ............................................................................ 45

3. CONDIII DE EXPERIMENTARE .................................................................. 64 ...... 5 3.1 Condiiile pedoclimatice de experimentare ...................................................... 64

3.1.1 Caracterizarea geografic a zonei Braov ................................................... 64 3.1.2 Pedologia terenului .................................................................................... 65 3.1.3 Caracterizarea climatic a rii Brsei ....................................................... 84

3.2 Condiiile climatice n care s-au efectuat cercetrile ........................................ 87 ...... 6 3.2.1 Caracterizarea climatic a anului agricol 2010-2011 .................................. 87 3.2.2 Caracterizarea climatic a anului agricol 2011-2012 .................................. 90 3.2.3 Caracterizarea climatic a anului agricol 2012-2013 .................................. 93 3.2.4 Concluzii privind caracterizarea climatic a celor trei ani experimentali .... 95 ...... 6

4. SCOPUL I OBIECTIVELE CERCETRILOR, MATERIALUL BIOLOGIC I METODELE DE CERCETARE .............................................. 100 ...... 8

4.1 Scopul i obiectivele cercetrilor ................................................................... 100 ...... 9 4.2 Materialul biologic ........................................................................................ 102 .... 10

4.2.1 Soiul Desiree ............................................................................................ 102 4.2.2 Soiul Christian ......................................................................................... 103

4.3 Metodele de cercetare.................................................................................... 104 .... 10 4.3.1 Observaii i determinri .......................................................................... 106 4.3.2 Tehnologia de cultivare a cartofului aplicat n cmpul experimental ....... 119

5. CONCEPTE DESPRE AGRICULTURA DE PRECIZIE ................................ 129 .... 11 5.1 Elemente de agricultur de precizie ............................................................... 129

5.1.1 Ce este agricultura de precizie? ................................................................ 129 5.1.2 Scopul i obiectivele agriculturii de precizie ............................................ 130 5.1.3 Locul agriculturii de precizie .................................................................... 130

5.2 Componentele agriculturii de precizie ........................................................... 131 5.2.1 Sistem informaional geografic (GIS) i analiza spaial .......................... 131 5.2.2 Teledetecia i sistemul de poziionare global (GPS) .............................. 137 5.2.3 Baze de date georefereniale ..................................................................... 138


2

5.2.4 Sistem suport pentru decizie (DSS) .......................................................... 139 6. REZULTATE PRIVIND PRODUCIA DE CARTOF N FUNCIE DE

DIVERSITATEA SPAIAL A RESURSELOR ........................................... 140 .... 12 6.1 Dinamica dezvoltrii plantelor de cartof ........................................................ 140 .... 12

6.1.1 Dinamica dezvoltrii plantelor de cartof la soiul Christian Prebaz .......... 140 6.1.2 Dinamica dezvoltrii plantelor de cartof la soiul Christian Baz clasa

Superelit ................................................................................................. 142 6.1.3 Dinamica dezvoltrii plantelor de cartof la soiul Desiree Baz clasa

Elit ......................................................................................................... 145 6.1.4 Compararea soiurilor privind dinamica de cretere i dezvoltare a

plantelor ................................................................................................... 148 6.2 Rezultate privind coninutul de clorofil din frunz ....................................... 152 .... 14

6.2.1 Coninutul de clorofil la soiul Christian Prebaz ..................................... 152 6.2.2 Coninutul de clorofil la soiul Christian Baz clasa Superelit ................ 153 6.2.3 Coninutul de clorofil la soiul Desiree Baz clasa Elit ........................... 154

6.3 Rezultate privind determinarea indicelui de vegetaie NDVI ......................... 157 .... 14 6.3.1 Indicele de vegetaie NDVI la soiul Christian Prebaz ............................. 157 6.3.2 Indicele de vegetaie NDVI la soiul Christian Baz clasa Superelit ........ 158 6.3.3 Indicele de vegetaie NDVI la soiul Desiree Baz clasa Elit ................... 159

6.4 Rezultate privind coninutul de clorofil din frunz i a indicelui de vegetaie NDVI n culturi provenite din minituberculi la soiurile Christian i Desiree ...................................................................................................... 160 .... 15

6.5 Rezultate privind determinarea reflectanei nveliului foliar ......................... 163 .... 17 6.5.1 Reflectana nveliului foliar la soiul Christian Prebaz ............................ 163 6.5.2 Reflectana nveliului foliar la soiul Christian Baz clasa Superelit ....... 165 6.5.3 Reflectana nveliului foliar la soiul Desiree Baz clasa Elit .................. 166 6.5.4 Comparaia reflectanei nveliului foliar ntre soiuri i categorii

biologice la diferite momente de determinare ........................................... 168 .... 17 6.6 Rezultate privind variabilitatea spaial a culturii de cartof, sola ICA ........... 171 .... 19

6.6.1 Rezultate privind variabilitatea conductibilitii electrice a solului ........... 171 .... 19 6.6.2 Rezultate privind variabilitatea spaial a texturii solului.......................... 173 .... 20 6.6.3 Rezultate privind variabilitatea spaial a proprietilor agrochimice ale

solului ...................................................................................................... 176 .... 21 6.6.4 Rezultate privind variabilitatea spaial a cantitii de macronutrieni ...... 177 .... 22 6.6.5 Rezultate privind variabilitatea spaial a produciei de cartof .................. 179 .... 23

6.7 Rezultate privind variabilitatea spaial a culturii de cartof, sola Stupini ....... 181 .... 24 6.7.1 Rezultate privind variabilitatea conductibilitii electrice a solului ........... 181 .... 24 6.7.2 Rezultate privind variabilitatea spaial a texturii solului.......................... 182 .... 25 6.7.3 Rezultate privind variabilitatea spaial a proprietilor agrochimice ale

solului ...................................................................................................... 185 .... 26 6.7.4 Rezultate privind variabilitatea spaial a cantitii de macronutrieni ...... 186 .... 27 6.7.5 Rezultate privind variabilitatea spaial a produciei de cartof pentru

smn ................................................................................................... 188 .... 28 CONCLUZII ........................................................................................................ 190 .... 29 BIBLIOGRAFIE .................................................................................................. 194 .... 33


3

INTRODUCERE

n soluionarea crizei de alimente la nceputul celui de-al XXI-lea secol, cnd n urma exploziei demografice populaia Globului a nregistrat n octombrie 2011, 7

miliarde de locuitori, iar resursele alimentare i potenialul de producie al mediului

ambiant (sol i climat) nu sunt ntotdeauna corelate cu producii satisfctoare i cu cerinele de alimente, cartoful se dovedete a fi un produs de mare speran. Cartoful este un aliment valoros, considerat de FAO ca un pilon important n creterea siguranei alimentare pretutindeni n lume.

Nevoile crescute fa de cartof i rentabilitatea culturii pot fi asigurate numai pe

seama creterii randamentului la hectar i a calitii produciei. Dozele mari de

ngrminte i pesticide aplicate neraional, cu intenia de a obine producii mai ridicate, la cultura cartofului pot deveni un important factor de poluare a mediului i a produciei,

n condiiile utilizrii unor tehnologii neadecvate. Tehnologiile moderne de cultivare a cartofului n concepia agriculturii durabile, trebuie s asigure o productivitate i o

rentabilitate ridicat, pe lng protecia mediului nconjurtor i conservarea resurselor naturale.

Necesitatea unui management performant, modificrile complexe climatice,

tehnologice, economice i biologice survenite n ultimul timp la nivelul

agroecosistemelor, impun o cunoatere continu i exact a resurselor de cretere i a

strii de vegetaie a culturilor. Monitorizarea continu a acestor parametri semnaleaz n timp real modificrile i vulnerabilitile n agroecosistem, permind adoptarea unor strategii eficiente pentru conservarea gradului de sustenabilitate economic a

exploataiilor agricole. Acesta este de fapt i subiectul prezentei teze de doctorat, de mare

actualitate, n contextul dezvoltrii i implementrii pe zone tot mai mari a sistemului

agriculturii de precizie.

Teza de doctorat intitulat Studiul produciei de cartof n funcie de diversitatea spaial a resurselor prezint rezultatele studiilor care au avut ca scop optimizarea input-urilor (ngrminte, pesticide) i reducerea costurilor de producie, deoarece o fertilizare corespunztoare este esenial att pentru sporirea produciei ct i pentru calitatea

acesteia.


4

Cercetrile s-au desfurat n perioada 2011-2013 n cmpurile experimentale ale Institutului Naional de Cercetare-Dezvoltare pentru Cartof i Sfecl de Zahr Braov.

Deoarece elaborarea acestei teze de doctorat s-a realizat printr-o larg colaborare, doresc s adresez pe aceast cale mulumirile mele tuturor celor care au contribuit la

realizarea prezentei teze de doctorat.

Doresc s-i mulumesc d-lui prof. dr. ing. Gavril MORAR, conductorul tiinific al acestei teze de doctorat, pentru colaborarea fructuoas avut pe parcursul cercetrilor

pentru elaborarea tezei de doctorat, care prin competena i druirea de care a dat dovad,

m-a ajutat s finalizez cu success aceast lucrare. i sunt foarte recunosctore pentru sprijinul tiinific, pasiunea i rbdarea de care

a dat dovad n decursul tuturor activitilor de cercetare precum i pentru ncrederea acordat domnului dr.ing Gheorghe OLTEANU.

mi exprim sincera recunotin doamnei ing. Maria IANOI pentru ndrumarea tiinific, susinerea intelectual, moral i sufleteasc i pentru sfaturile oferite, mai ales

la prelucrarea statistic a datelor experimentale.

Multumesc in mod deosebit soului meu i fetiei noastre de un an, care cu toat dragostea lor mi-au oferit sprijinul moral necesar.


5

CAPITOLUL 1. CONSIDERAII GENERALE PRIVIND CULTURA CARTOFULUI

Primul capitol al tezei de doctorat cuprinde date generale privind cultura cartofului, importana agronomic, economic i social precum i evoluia suprafeelor

i a produciilor obinute pe plan mondial i n ara noastr, n perioada 2000-2012.

CAPITOLUL 2. STADIUL ACTUAL AL CERCETRILOR PRIVIND STUDIUL PRODUCIEI DE CARTOF N FUNCIE DE DIVERSITATEA

SPAIAL A RESURSELOR

n urma unei cercetri bibliografice riguroase, n acest capitol sunt tratate bazele teoretice ale produciei de cartof n funcie de diversitatea spaial a resurselor.

n prima parte a capitolului se face referire la factorii produciei agricole, interesndu-ne n mod deosebit factorii ecologici (lumina, temperatura, apa, solul cu nsuirile fizice i chimice), interaciunea dintre producie i factorii de vegetaie precum i variabilitatea spaial a acestora, toate aceste aspecte fiind prezentate n detaliu.

De asemenea, tot aici este descris i monitorizarea factorilor de producie viznd

dou aspecte: monitorizarea strii de vegetaie a culturii care are loc n timp real prin

metode neinvazive cu dispozitive ultraperfomante n vederea determinrii cantitii de

clorofil din frunz, a indicelui de vegetaie NDVI i a reflectanei nveliului foliar. Cel de-al doilea aspect face referire la monitorizarea resurselor, fiind dedicat determinrii conductibilitii electrice a solului.

CAPITOLUL 3. CONDIII DE EXPERIMENTARE

Condiiile pedoclimatice de experimentare Terenul Institutului Naional de Cercetare-Dezvoltare pentru Cartof i Sfecl de

Zahr Braov (INCDCSZ), s-a format prin sedimentarea materialului adus de apele toreniale de pe nlimile nconjurtoare. Are un relief plan destul de bine nivelat natural,


6

cu depresiuni variabile ca mrime, deseori excesiv de umede. Locul este brzdat de albiile apelor ce coboar din muni, curgnd spre Olt.

n teritoriul INCDCSZ Braov, solurile dominante sunt cele cernoziomoide cambice n proporie de 44,9% din suprafa i cernoziomoide cambice-gleizate relict n proporie de 36,1% din suprafa. Acestea sunt soluri humifere, bine saturate n baze, n general profunde, cu texturi mijlocii i rar fine, cu drenaj global bun. Se ncadreaz n clasa I i II de pretabilitate la arabil, cu limitri reduse. n condiiile unei agriculturi intensive, pe aproximativ 52% din suprafa sunt utile irigaiile.

Din bonitarea terenurilor (pentru condiiile naturale actuale), rezult c favorabilitatea cea mai bun este pentru cartof, cu nota de bonitare 80 de puncte. De menionat faptul c, rezerva ridicat de humus a terenurilor nu exclude utilizarea ngrmintelor organice, bine fermentate, ca o msur indispensabil n sistemul

intensiv de agricultur (PETRICELE, 2006). Cercetrile s-au efectuat pe solul de tip cernoziomoid cambic, cu textur luto-

nisipoas.

Condiiile climatice n care s-au efectuat cercetrile Clima, ca resurs, constituie alturi de sol, baza agriculturii. n acelai timp, clima

reprezint un factor de risc (direct i/sau indirect) pentru agricultur, silvicultur i, n general, pentru ecosistem.

Concluzii privind caracterizarea climatic a celor trei ani experimentali Cu toate c anul agricol 2010-2011 a fost un an mai clduros i mai srac n

precipitaii fa de valorile medii multianuale, nregistrnd abateri negative i pozitive

semnificative ale temperaturii medii lunare ntre -2,40 i + 3,90C, se poate caracteriza ca favorabil culturii cartofului.

Anul 2012 a fost catalogat ca anul extremelor att n Romnia ct i n ntreaga lume. A fost un an extrem de clduros, abaterile pozitive ale temperaturii medii lunare au

atins 4,70C, n timp ce abaterea negativ cea mai mare a depit 40C.

n continuare se va face o caracterizare sumar a celor trei luni de var, cele mai clduroase din ultimii 52 de ani (1961-2012).


7

Din punct de vedere al precipitaiilor, suma lunar a lunii iunie 2012, comparativ cu MMA a fost la 48.4% mai sczut, situndu-se n primele 10 luni secetoase din

cei 52 de ani. Comparativ cu MMA temperatura medie lunar a lunii iunie a fost mai mare cu

3,40C (16,40C fa de 19,80C), caracterizndu-se ca cea mai clduroas lun iunie din ultimii 52 ani.

n luna iulie s-a semnalat aceeai tendin ca i n luna iunie. Comparativ cu MMA temperatura medie lunar a lunii iulie a fost mai mare cu 5,30C (17,50C fa de 22,80C), iar precipitaiile au fost mai mici cu 69,9 mm (27,2 comparativ cu 97,1 mm) fa de MMA din ultimii 52 de ani, caracterizndu-se ca cea mai clduroas lun iulie i una din cele mai secetoase din ultimii 52 ani.

Comparativ cu MMA temperatura medie lunar a lunii august a fost mai mare cu

3,30C (17,00C fa de 20,30C), iar precipitaiile au fost mai mici cu 37,2 mm (38,8 comparativ cu 76,0), caracterizndu-se ca a doua cea mai clduroas lun august i una din cele mai secetoase din ultimii 52 ani. Temperaturile ridicate i lipsa apei din sol i aer a afectat puternic culturile de

cartof n cele mai importante fenofaze pentru acumularea produciei. Pe fondul unei dezvoltri reduse a foliajului n condiii neirigate, nc de la nceputul lunii iulie s-a nregistrat senescena puternic a canopiei.

ncepnd cu mijlocul lunii iunie ca efect al ncetinirii, iar apoi opririi dezvoltrii plantelor creterea tuberculilor a fost practic oprit la nceputul lunii iulie, dup care

datorit condiiilor climatice excesive s-au nregistrat pierderi masive de producie.

Calitatea produciei rezultat din culturile neirigate de cartof a fost puternic

alterat. O mare parte a tuberculilor recoltai au dimensiuni mai reduse dect calibrele comerciabile, aproape n totalitate sunt deshidratai, prezint deformri puternice.

Chiar dac i anul agricol 2012-2013 a debutat n lunile de toamn cu temperaturi

mai ridicate i precipitaii mai reduse, s-a dovedit n final a fi un an favorabil culturii

cartofului.

n concluzie, din cei trei ani experimentali, doar doi pot fi considerai favorabili culturii cartofului din punct de vedere climatic, anul 2012 rmnnd aa cum a fost catalogat anul extremelor, cel mai clduros din ultimii 52 de ani.


8

CAPITOLUL 4. SCOPUL I OBIECTIVELE CERCETRILOR, MATERIALUL

BIOLOGIC I METODELE DE CERCETARE

4.1 SCOPUL I OBIECTIVELE CERCETRILOR Necesitatea unui management performant, modificrile complexe climatice,

tehnologice, economice i biologice survenite, n ultimul timp, la nivelul agrosistemelor,

impun o cunoatere continu i exact a resurselor de cretere a produciei i a strii de

vegetaie a culturilor.

Monitorizarea continu a acestor parametri semnaleaz n timp real modificrile i

vulnerabilitile n agroecosistem, permind adoptarea unor strategii eficiente pentru

conservarea gradului de sustenabilitate economic a exploataiilor agricole. Studiul produciei de cartof n funcie de diversitatea spaial a resurselor are ca

scop cunoaterea variabilitii spaiale (diferenieri locale - spaiale n cadrul unei uniti de exploataie) i temporale (diferenieri de la an la an n cadrul unei uniti de exploataie) a factorilor de producie (OLTEANU, 1997).

Sistemul de agricultur de precizie are ca strategie principal cunoaterea variaiei

spaiale i temporale a parametrilor productivi ai solului, monitorizarea continu a variabilitii i gestionarea (managementul) acesteia prin tehnologii difereniate (Variable Rate Technology - VRT) n funcie de condiiile specifice locale (PUIU i OLTEANU, 2012).

Prin abordarea cercetrilor prevzute n lucrarea de doctorat ne propunem

identificarea celor mai adecvate metode i echipamente pentru determinarea expeditiv i continu a unor elemente care pot determina producia, monitorizarea on line, calculul,

interpretarea i editarea hrilor de favorabilitate i a hrilor de alocare a inputurior

tehnologice necesare.

Pentru studiul privind variabilitatea produciei de cartof este necesar cercetarea

urmtoarelor obiective (vezi fig. 4.1): perfecionarea i standardizarea observaiilor i msurtorilor unor parametri:

dinamica de cretere a masei vegetative i formarea produciei; dinamica


9

concentraiei n clorofil; dinamica reflectanei nveliului foliar; dinamica indicelui de vegetaie NDVI;

monitorizarea i achiziionarea georefereniat (GPS), n dinamic, a datelor fenologice, de cretere i dezvoltare, suprafa foliar, concentraie clorofil, etc.;

transformri de date i actualizarea bazei de date georefereniate n sistemul GIS;

efectuarea de calcule statistice, interpretarea i interpolarea lor geostatistic; editarea rapoartelor finale privind rezultatele cercetrilor

Fig. 4.1 Schem privind determinarea variabilitii produciei de cartof (original)


10

4.2 MATERIALUL BIOLOGIC Pentru realizarea obiectivelor propuse, cercetrile s-au desfurat n cmpul de

producere a materialului de smn al INCDCSZ Braov pe soiurile Christian Prebaz, Christian Baz clasa Superelit, Desiree Baz clasa Elit (***Ordin 1266/2005), pe suprafee variabile ca dimensiune n decursul celor trei ani experimentali ntre 1-11 ha.

4.3 METODELE DE CERCETARE Pentru ndeplinirea obiectivelor propuse s-au efectuat cercetri timp de 3 ani, n

perioada 2011-2013, n 3 locaii, asupra a 3 culturi de cartof pentru smn. Cercetrile

au fost desfurate n cmpul de producere a materialului de smn al INCDCSZ

Braov pe soiurile Christian Prebaz, Christian Baz clasa Superelit, Desiree Baz clasa Elit, pe parcele bine caracterizate din punct de vedere pedologic i agrochimic.

Toate observaiile i msurtorile efectuate au fost localizate utiliznd sistemul de

poziionare GPS Trimble GeoExplorer (SUA), pentru georeferenierea datelor i suprapunerea acestora pe hrile digitale existente.

n timpul vegetaiei au fost efectuate urmtoarele observaii i msurtori: dinamica de cretere a masei vegetative i formarea produciei. S-au efectuat

cte 6 msurtori / soi / categorie biologic a cte 3 repetiii la cinci momente de determinare n perioada 06.06.2011 - 08.08.2011.

Determinrile au fost fcute ntre orele 11-14 i au vizat:

dinamica concentraiei n clorofil cu echipamentul SPAD 502 Plus Chlorophyll Meter (Spectrum Technologies, SUA);

dinamica reflectanei foliajului cu echipamentul Radiometrul Multispectral (CROPSCAN MSR87, SUA);

dinamica indicelui de vegetaie NDVI (Normalized Difference Vegetation Indices) cu echipamentul Fieldscout NDVI Meter (Spectrum Technologies, SUA).

naintea plantrii, s-au efectuat lucrri de determinare a conductibilitii electrice a solului cu ajutorul dispozitivului VERIS (Mobile Sensor Platform).


11

CAPITOLUL 5. CONCEPTE DESPRE AGRICULTURA DE PRECIZIE

n acest capitol se prezint detaliat elementele agriculturii de precizie precum i componentele acesteia. Foarte sumar amintesc componentele agriculturii de precizie,

acestea fiind :

Modele de simulare, sisteme suport pentru decizie (DSS) i sistemul informatic geografic (GIS);

Teledetecia i sistemul de poziionare global (GPS); Hri de producie i aplicarea de precizie a produselor chimice.

Scopul i obiectivele agriculturii de precizie sunt enunate mai jos: Agricultura de precizie are ca scop optimizarea utilizrii resurselor de sol, ap i a

input-urilor chimice (ngrminte i pesticide) pe baze specifice locale (OLTEANU i colab., 2002) i are ca obiective:

Obinerea de producii mari i de calitate, constante n timp i spaiu;

Optimizarea profiturilor economice; Realizarea integral a proteciei mediului;

Mrirea durabilitii sistemelor agricole; Reducerea preului de producie pe unitate de produs.

Agricultura de precizie presupune o abordare sistemic a factorilor implicai,

biologici, ecologici i socio economici i are ca elemente caracteristice, componente

spaiale i de timp. Agricultura de precizie a aprut ca o necesitate a eficientizrii

cantitii de ngrminte i pesticide sub presiunea economic, legislativ i de protecie a mediului a creterii profitului i a controlului sistemelor agricole. Metodologic,

agricultura de precizie nglobeaz toate celelalte metode de cercetare i interpretare a

rezultatelor experimentale, pornind de la observaii, experimentri, analiza statistic

clasic i spaial, abordarea sistemic, modelarea i simularea proceselor, pn la utilizarea tehnologiilor spaiale de vrf (OLTEANU i colab., 2002).


12

CAPITOLUL 6. REZULTATE PRIVIND PRODUCIA DE CARTOF N FUNCIE DE

DIVERSITATEA SPAIAL A RESURSELOR

6.1 DINAMICA DEZVOLTRII PLANTELOR DE CARTOF Comparaia dezvoltrii canopiei, a biomasei totale i a masei tuberculilor pe plant

la culturile cercetate s-a efectuat prin testul Duncan pentru observaiile efectuate n

perioada 6 iunie-28 iulie (7-59 zile de la rsrit), perioad n care au existat plante verzi n cele trei culturi.

Dezvoltarea canopiei, studiat prin masa verde a prii aerine a plantelor de cartof

arat c plantele soiului Christian Prebaz i Christian Baz clasa Superelit au avut o

dinamic asemntoare la nceputul vegetaiei, perioad n care au depit semnificativ canopia plantelor din cultura de Desire Baz clasa Elit, fapt datorat diferenelor

fenologice dintre cele dou soiuri (fig. 6.1).

Fig. 6.1 Compararea soiurilor privind dinamica canopiei

n preajma ntreruperii vegetaiei la soiul Christian Prebaz i Christian Baz clasa Superelit, ca urmare a creterii mai energice a foliajului n cultura de Desire Baz clasa Elit, masa verde a prii aeriene a plantelor ajunge s fie semnificativ mai ridicat.


13

Fig. 6.2 Compararea soiurilor privind dinamica biomasei

Dinamica biomasei totale la plantele celor trei culturi este determinat n prima

parte a perioadei cercetate mai ales de dezvoltarea foliajului, fiind componenta cu cea mai mare pondere n biomasa total (fig. 6.2). Ca urmare, plantele din cele trei culturi prezint diferene asemntoare cu cele ale canopiei.

Datorit creterii ponderii tuberculilor n biomasa total diferenele se atenueaz n preajma distrugerii vrejilor la verigile superioare de Christian.

Fig. 6.3 Compararea soiurilor privind dinamica greutii tuberculilor

Producia de tuberculi acumulat de plantele din culturile cercetate la 13 iulie (a 44-a zi de vegetaie) nu s-a difereniat din punct de vedere statistic (346-431 g/cuib) (fig. 6.3). Pn la ntreruperea vegetaiei (28 iulie) culturile de Christian din verigile superioare au realizat producii semnificativ mai ridicate (774 i 852 g/cuib) fa de


14

cantitatea acumulat de plantele din cultura de Desire (507 g/cuib). ntre cele dou categorii biologice ale aceluiai soi, nu se constat diferene semnificative.

6.2 REZULTATE PRIVIND CONINUTUL DE CLOROFIL DIN FRUNZ n perioada observat valorile SPAD ale plantelor de cartof din culturile pentru

smn Christian Prebaz, Christian Baz clasa Superelit i Desire au avut o tendin

de descretere (tab. 6.1), cu o serie de particulariti privind dinamica acestora. Analiza comparativ a valorilor SPAD la cele trei culturi n diferite momente de

observaie , semnaleaz diferene statistic asigurate, numai, pentru msurtorile din data

de 13 iulie.

La aceast dat plantele din cultura Christian Prebaz au avut n medie un coninut de clorofil mai ridicat cu aproape trei uniti SPAD fa de plantele culturilor Christian Baz clasa Superelit i Desire Baz clasa Elit.

Tab. 6.1 Comparaia coninutului de clorofil din frunze ntre soiuri i categorii biologice la

diferite momente de determinare

Soiuri

06.06.2011 17.06.2011 13.07.2011 28.07.2011 Media

Test Duncan

Media

Test Duncan

Media

Test Duncan

Media

Test Duncan

Christian PB 56,03 A 52,36 A 50,76 A 47,76 A Christian SE 57,59 A 52,45 A 47,82 B 46,08 A

Desiree E 55,58 A 51,48 A 47,54 B 48,56 A CV% 9,04 6,27 8,74 9,37

6.3 REZULTATE PRIVIND DETERMINAREA INDICELUI DE VEGETAIE NDVI

n urma comparaiei ntre soiuri i categorii biologice a indicelui de vegetaie NDVI pe parcursul perioadei de vegetaie s-au constatat diferene semnificative la observaiile din luna iunie.

La data de 6 iunie la cele trei culturi Christian Prebaz, Christian Baz clasa Superelit i Desiree Baz clasa Elit s-au inregistrat valori semnificativ diferite

prezentate n tabelulTab. 6.2, care sunt n concordan cu dezvoltarea canopiei, respectiv cu gradul de acoperire a solului cu vegetaie. La aceast dat coeficienii de variaie ai

valorilor NDVI au fost cei mai ridicai, depind 33%.


15

La mijlocul lunii iunie, diferenele ntre valorile NDVI la soiul Christian s-au atenuat, devenind nesemnificative, ns cu valoare NDVI semnificativ mai ridicat fa

de cele ale soiului Desiree, la care dezvoltarea foliajului a fost mai lent pn la aceast observaie.n luna iulie culturile nu s-au mai difereniat pe baza indicelui de vegetaie.

Tab. 6.2 Comparaia indicelui de vegetaie NDVI ntre soiuri i categorii biologice la diferite

momente de determinare

Soiuri

06.06.2011 17.06.2011 13.07.2011 28.07.2011 Media

Test Duncan

Media

Test Duncan

Media

Test Duncan

Media

Test Duncan

Christian PB 0,56 A 0,84 A 0,90 A 0,85 A Christian SE 0,45 B 0,82 A 0,90 A 0,86 A

Desiree 0,26 C 0,65 B 0,88 B 0,87 A CV% 33,33 14,47 1,12 4,65

6.4 REZULTATE PRIVIND CONINUTUL DE CLOROFIL DIN FRUNZ I A INDICELUI DE VEGETAIE NDVI N CULTURI PROVENITE DIN MINITUBERCULI LA SOIURILE CHRISTIAN I DESIREE

n tabelul 6.3 sunt prezentate valorile medii ale coninutului de clorofil din frunz la soiurile Christian, respectiv Desiree la trei momente de determinare la plante provenite

din minituberculi. La plantele soiului Desiree valoarea medie a cantitii de clorofil din

frunze a fost de 49,5 uniti SPAD, valoare mai mare dect cea a soiului Christian care a avut o medie doar de 47,6 uniti SPAD. Cele mai mari valori s-au nregistrat in timpul primei msurtori la ambele soiuri, care a avut loc n data de 19.06.2012, cnd plantele au fost tinere, iar foliajul mai puin dezvoltat.

Nivelul cel mai ridicat al mediei cantitii de clorofil din frunz s-a nregistrat la soiul Desiree cu o valoare de 53,3 uniti SPAD spre deosebire de soiul Christian care a avut o valoare medie de doar 49,4 uniti SPAD.

Toi coeficienii de variaie pentru mediile msurtorilor cantitii de clorofil din

frunze indic variaii reduse de la plant la plant, respectiv ntre plantele din diferitele

puncte de observaii, pentru ambele soiuri la toate datele de observaie.

n urma analizei varianei a coninutului de clorofil din frunze s-a constatat c pentru ambele soiuri mediile observaiilor din perioada 19 iunie-22 iulie se difereniaz


16

semnificativ pentru majoritatea punctelor de observaie. Se constat o mai puternic separare statistic prin testul Duncan a nivelelor de clorofil din punctele de observaie.

Tab. 6.3 Valorile medii ale coninutului de clorofil n perioada nfloritului la soiurile

Christian i Desire, plante provenite din minituberculi Data Cultura Media

Christian Desire Uniti SPAD

Test Duncan

CV%

Uniti SPAD

Test Duncan

CV%

Uniti SPAD

Test Duncan

CV%

19.06.2012 49,4 B 8,0 53,3 A 4,7 51,3 A 7,4 03.07.2012 46,5 C 7,0 47,7 C 5,8 47,1 B 6,4 22.07.2012 47,0 C 13,5 47,4 C 8,8 47,2 B 11,2

Media 47,6 49,5 * 48,6 CV % 10,0 8,4 9,4

DL 5% (soi) = 1.0 Uniti SPAD LSD 5% (data) = 1.0 Uniti SPAD LSD 5% (soi * data) = 1.4 Uniti SPAD

Analiza valorilor medii a indicelui de vegetaie NDVI care au fost msurate

individual pe plantele de cartof din punctele de observaie arat c, n perioada 19 iunie 22 iulie s-au nregistrat diferene semnificative n dezvoltarea aparatului foliar la ambele soiuri. La soiul Christian valoarea medie NDVI a atins 0,91 iar la soiul Desire valoarea medie a fost de 0,86.

La msurtorile ulterioare, valoarea NDVI a descrescut progresiv, n timp ce la

soiul Desire tendina de descretere semnificativ s-a nregistrat numai la msurtoarea

din ultima decad a lunii iulie. De remarcat pentru ambele soiuri este nivelul redus al coeficienilor de variaie al msurtorilor prezentat n tabelul 6.4.

Pentru interpretarea datelor care au fost msurate pentru indicele de vegetaie

NDVI s-a folosit analiza varianei polifactoriale n scopul de a depista momentul de msurare prin care s-ar putea decela cel mai bine diferenele de dezvoltare ale foliajului la cartof.

n anul 2013 la ambele soiuri ale culturilor de cartof provenite din minituberculi, cele ase puncte de observaie s-au difereniat prin msurtorile NDVI din data de 3 iulie.

Aceast dat fiind precedat de condiii climatice care au determinat creterea luxuriatn

a foliajului. Ulterior acestei date foliajul nu s-a putut susine i s-a prbuit, nelsnd posibilitatea diferenierii punctelor de observaie.


17

Tab. 6.4 Valorile medii ale indicelui de vegetaie NDVI la soiurile Christian i Desire plante

provenite din minituberculi, determinate n perioada nfloritului,

Data

Cultura Media Christian Desire NDVI Test Duncan

CV % NDVI

Test Duncan

CV % NDVI

Test Duncan

CV%

19.06.2013 0.91 A 3.0 0.86 B 2.7 0.88 A 3.8 3.07.2013 0.87 B 4.5 0.86 B 5.9 0.87 A 5.2

22.07.2013 0.81 C 3.9 0.84 BC 3.7 0.82 B 4.0 Media 0.86* 0.85 0.857 CV % 5.9 4.4 5.2 DL 5% (soi) = 0.00 (2.01 * 0.0018) LSD 5% (data) = 0.02 LSD 5% (soi * data) = 0.03

6.5 REZULTATE PRIVIND DETERMINAREA REFLECTANEI NVELIULUI FOLIAR

Cercetarea s-a axat n special pe studierea n dinamic a reflectanelor la lungimea

de und de 660 nm unde absorbia clorofilei este substanial iar reflectana frunzei este relativ redus i la lungimea de und de 810 nm la care pigmentul nu absoarbe iar reflectarea este puternic, cu scopul de a fi folosite la calcularea indicelui de vegetaie NDVI.

Corelaiile dintre reflectana nveliului foliar i biomasa plantelor pot fi folosite

pentru o predicie timpurie a produciei de cartof (PUIU I. i colab., 2011).

6.5.1 Comparaia reflectanei nveliului foliar ntre soiuri i categorii biologice la diferite momente de determinare Comparaia reflectanei nveliului foliar la toate cele trei soiuri la cele dou

lungimi de und, respectiv 660 nm i 810 nm la diferite momente de observaie s-a fcut prin testul Duncan. La ambele lungimi de und valorile medii ale reflectanei foliajului din cultura de Desire Elit au fost n general mai ridicate, dect cele calculate pentru culturile Christian Prebaz i Christian Baz clasa Superelit, cu excepia msurtorii la 810 nm din 17 iunie.


18

La 660 nm, lungimea de und cu spectrul de absorbie puternic a energiei luminoase, reflectana nveliului foliar descrete odat cu naintarea n vegetaie a

culturilor studiate (fig. 6.4).

Fig. 6.4 Dinamica reflectanei nveliului foliar (660 nm)

Analiza reflectanelor medii arat c, la soiul Desire, n perioada 6 iunie-13 iulie, reflectanele medii calculate (ntre 10,34 i 3,44) sunt semnificativ mai ridicate fa de cele obinute la soiurile Christian Prebaz (ntre 4,46 i 2,32) i Christian Baz clasa Superelit (ntre 6,04 i 2,34).

Coeficienii de variaie foarte ridicai, de peste 44 %, la msurtorile din iunie indic pe lng diferenele de vegetaie a celor trei culturi heterogenitatea foarte ridicat a

plantelor din cadrul parcelei, mai ales la soiul Desire.

n luna iulie coeficienii de variaie indic heterogenitate redus spre medie La culturile cercetate reflectana foliajului la lungimea de und de 810 nm urmrete evoluia plantelor.

La lungimea de und de 810 nm (fig. 6.5) reflectanele nveliului foliar la soiul Desire au fost semnificativ mai ridicate fa de cele ale soiurilor Christian Prebaz i Christian Baz clasa Superelit la data de 6 iunie (17,64 fa de 16,00 i 15,05) i la 28 iulie (45,43 fa de 37,95 i 40,86). La data de 17 iunie media reflectanei nveliului foliar la soiul Desire a fost semnificativ mai redus fa de cultura Christian Prebaz

(29,49 fa de 34,69).


19

Fig. 6.5 Dinamica reflectanei nveliului foliar (810 nm)

6.6 REZULTATE PRIVIND VARIABILITATEA SPAIAL A CULTURII DE CARTOF, SOL ICA GHIMBAV

n anul 2012 amplasarea experimentelor s-a fcut pe o parcel situat lng Intreprinderea de Construcii Aeronautice (ICA) Ghimbav.

6.6.1 Rezultate privind variabilitatea conductibilitii electrice a solului Diferenele ntre conductibilitatea electric (CE) a solului pe anumite zone sunt

date de compoziia neuniform a solului (procentul de argil, praf, nisip i materie organic). Harta CE ne arat (prin culori diferite) cum de-a lungul suprafeei studiate se schimb compoziia solului. Astfel n literatura de specialitate se constat c zonele n

care se nregistreaz valori mari ale CE coincid cu cele care au un procent mai mare de argil i materie organic i n final producie ridicat.

n figura 6.6 este prezentat harta CE a solului de suprafa. Valoarea medie a CE care a rezultat n urma efecturii msurtorilor cu ajutorul dispozitivului portabil Veris Mobile Sensor Platform 3100, realizate la data de 10.04.2012, a fost de 17,79 (mS/m).Valorile CE msurate s-au situat ntre minim 0,27 i maxim 28,61 (mS/m).


20

Fig. 6.6 CE de suprafa i adncime, ICA Ghimbav

Valoarea medie nregistrat a fost 19,59 mS/m, cu un minim de 0,47 mS/m i maxim 33,33 mS/m.

Coeficienii de variaie obinui 26,70%, respectiv 29,40% indic o variabilitate spaial medie a conductivitii electrice a solului pe terenul din cea de-a doua locaie

unde s-au efectuat cercetrile, respectiv ICA Ghimbav.

6.6.2 Rezultate privind variabilitatea spaial a texturii solului Textura solului i gradul de afnare joac un rol extrem de important pentru

respiraia i creterea n volum a prii subterane a cartofului.

Cartoful este foarte pretenios fa de nsuirile fizico-chimice ale solului n special

fa de textur. Necesit soluri uoare, structurate, permeabile, bine aerate, bogate n elemente nutritive i cu capacitate bun de reinere a apei.

Un rol important al texturii este i cel al faptului c aceasta determin stabilirea

difereniat a msurilor agrotehnice, agrochimice i ameliorative ce urmeaz s fie

aplicate solului.

n figurile de mai jos ( 6.7, 6.8) se poate observa variabilitatea fraciunilor granulometrice nisip i argil pe adncimile 0-30 respectiv 0-90 cm.

Fraciunea nisip este alctuit din particule de cuar rezistente la alterare. Datorit acestui fapt precum i datorit gradului redus de mrunire, nisipul se prezint ca un

material inactiv. Acesta este considerat inactiv sau puin activ din punct de vedere al CE deoarece nu prezint coeziune, plasticitate, aderen, nu reine apa, nu conine substane

nutritive i nu are capacitate de reinere a acestora.


21

Fig. 6.7 Nisip, ICA Ghimbav

Fraciunea argil este alctuit din minerale argiloase. Aceasta prezint coeziune,

plasticitate, aderen mare, reine puternic apa, conine i elibereaz elemente nutritive,

are capacitate mare de reinere a acestora.

Fig. 6.8 Argil, ICA Ghimbav

6.6.3 Rezultate privind variabilitatea spaial a proprietilor agrochimice ale solului Una dintre componentele eseniale ale fertilitii o constituie asigurarea plantelor

cu substane nutritive, iar aceasta se realizeaz datorit prezenei n sol a humusului.

Acesta constituie componentul de baz, esenial al solului fiind considerat principalul

rezervor de substane nutritive pentru plante. Coninutul solurilor n materie organic este influenat de mai muli factori i

anume: climatici (temperatura, umiditate), de vegetaie, tehnologia culturii (irigata, neirigata), folosirea ngrasamintelor organice, procesul de solificare. Materia organic


22

este format din resturi organice proaspete de origine vegetal, animal i humus. Humusul este componenta principala a materiei organice din sol.

Fig. 6.9 Humus, ICA Ghimbav Fig. 6.10 pH, ICA Ghimbav

n figura 6.9 este prezentat harta cu variabilitatea coninutului n humus al stratului arabil care indic un sol cu o fertilitate foarte ridicat (coninut mediu 6,99%). Referitor la cerinele cartofului fa de reacia solului, Berindei (1977) consider pH-ul optim ntre 4,5-7,5. Solul studiat de noi prezint o reacie slab alcalin (fig. 6.10) cu valori cuprinse ntre 6,9-8,06, valoarea medie fiind de 7,6.

6.6.4 Rezultate privind variabilitatea spaial a cantitii de macronutrieni din sol n figura 6.11 este prezentat harta cu variabilitatea procentului de azot din stratul

arabil. Coninutul mediu de azot este de 0,37%. Dup Davidescu (1992) rezult o aprovizionare foarte bun a solului cu azot.

Fig. 6.11 Coninutul de azot din stratul arabil, ICA Ghimbav

Fig. 6.12 Coninutul de fosfor din stratul arabil, ICA Ghimbav


23

Spre deosebire de azot, fosforul se gsete n cantiti mult mai mari (fig. 6.12), nregistrnd o valoare minim de 41,92 ppm i maxim de 80,84 ppm. Coninutul mediu de fosfor din sol este de 56,78 ppm rezultnd o aprovizionare bun a solului cu acesta.

Variabilitatea coninutului de potasiu din stratul arabil este prezentat n figura

6.13 nregistrnd o valoare minim de 64,58 ppm i maxim de 145,04 ppm. Valoarea medie este de 95,31 ppm rezultnd o aprovizionare medie a solului cu potasiu.

Pentru ndeplinirea scopului nostru, acela al sporirii produciei este necesar s

lum n considerare att analizele de sol ct i cele de plant deoarece prin corelaia

acestora se pot urmri mai multe obiective i anume: alegerea de ctre specialist a

deciziilor corecte n vederea fertilizrii utile plantelor; informarea corect privitoare la evoluia strii de fertilitate a unui sol, fertilitate care poate s creasc n cazul practicrii unor tehnologii corecte dar poate i scdea n cazul cnd din sol planta extrage

elementele nutritive fr ca omul s restituie cantitile consumate de aceasta. Toate

acestea contribuie n final la elaborarea planurilor de fertilizare innd cont de indicii

agrochimici ai solului.

Fig. 6.13 Coninutul de potasiu din stratul arabil, ICA Ghimbav

6.6.5 Rezultate privind variabilitatea spaial a produciei de cartof Harta produciei este deseori corelat cu conductibilitatea electric a solului ca i

n figura 6.14. n cele mai multe cazuri aceste similitudini sunt explicate de diferenele din sol. Capacitatea de reinere a apei este un factor major care afecteaz producia.

Hrile de conductibilitate electric a solului ne ofer informaii valoroase despre

diferenele i asemnrile dintre soluri care, pentru o fertilizare corespunztoare pot fi

mprite n microzone pentru a se putea aplica un management specific fiecrei zone.


24

Aici intervine agricultura de precizie care prin informaiile oferite (cu ajutorul senzorilor de contact sau distan) fermierilor i ajut pe acetia s nu mai aplice o fertilizare uniform ci una corespunztoare difereniat i localizat pentru sporirea produciei.

Fig. 6.14 Harta variabilitii spaiale a produciei de cartof, soiul Christian

Valorile conductibilitii electrice a solului pot fi folosite pentru a ajuta la sporirea produciei n timp real numai dac se iau n calcul o serie de alte informaii cum ar fi:

date istorice despre producie, smna, categoria biologic, ngrmntul folosit precum i cunotinele agronomice a zonei respective.

n urma analizrii produciei la soiul Christian evaluat n punctele de observaie, se constat c producia medie de tuberculi a fost de 29,77 t/ha variind ntre 22,55-36,55 t/ha. Variaia spaial a numrului de tuberculi i a produciei la cuib, respectiv a produciei la hectar n punctele de observaii este reflectat prin coeficientul de variaie

(16,52%) care indic variaii medii.

6.7 REZULTATE PRIVIND VARIABILITATEA SPAIAL A CULTURII DE CARTOF, SOL STUPINI

6.7.1 Rezultate privind variabilitatea conductibilitii electrice a solului n anul 2013 amplasarea experimentelor s-a fcut pe o parcel situat n Stupini

lng sediul INCDCSZ Braov.

Dup cum s-a precizat i mai sus, la celelalte locaii unde s-au efectuat cercetrile,

harta CE a solului ne prezint cum se schimb compoziia solului de-a lungul suprafeei

studiate. Astfel, n figura 6.15 putem observa zonele unde valorile CE sunt mai mici,


25

zone care coincid cu cele care au un procent ridicat de nisip i mai sczut n argil i materie organic. n acele zone se pot aplica n timp util tehnologii, n vederea sporirii fertilitii solului pentru o producie ridicat.

Valoarea medie a CE pe adncimea de 0-30 cm, care a rezultat n urma efecturii

msurtorilor din data de 02.05.2013, a fost de 17,0 mS/m.Valorile CE msurate s-au situat ntre minim 5,4 i maxim 36,2 mS/m.

Valoarea medie nregistrat pentru CE de adncime a fost de 18,65 mS/m, cu un minim de 5,9 i maxim 35,7 mS/m. Coeficienii de variaie obinui, 27,23 % respectiv de 24,62 % indic o variaie spaial medie a conductivitii electrice a solului pe terenul din cea de-a treia locaie unde s-au efectuat cercetrile (PUIU I. i colab., 2013).

Fig. 6.15 CE de suprafa i adncime, Stupini

6.7.2 Rezultate privind variabilitatea spaial a texturii solului Fraciunile granulometrice, nisip i argil la cele dou adncimi 0-30 cm, respectiv

0-90 cm contribuie la alegerea de ctre specialist a deciziilor corecte n vederea aplicrii unui management performant pentru sporirea produciei.

Astfel, n figurile 6.16, 6.17 , se prezint variabilitatea spaial a argilei i nisipului la cele dou adncimi 0-30 cm respectiv 0-90 cm. Aa cum se este precizat i n literatura de specialitate, procentul mare de nisip se gsete n zonele unde se nregistreaz o CE

mic a solului. n concluzie cea de-a treia parcel unde s-au efectuat cercetrile prezint un sol cu o textur mijlocie, predominant lutoas (LL-lut mediu) prezentnd o variabilitate destul de mic din acest punct de vedere.


26

Fig. 6.16 Nisip, Stupini

Fig. 6.17 Argil, Stupini

6.7.3 Rezultate privind variabilitatea spaial a proprietilor agrochimice ale solului n figura 6.18 este prezentat variabilitatea procentului de humus din stratul arabil.

Coninutul mediu de humus al profilelor, rezultat din calcule a fost de 5,7 % , cu un coeficient de variatie de 24,4 %, i cu valori situate ntre 3,1 i 7,0 %. Caracterizarea fertilitii solului este dat de coninutul de humus, rezultnd un sol cu o fertilitate

ridicat.

O hart a pH-ului solului este util pentru aplicarea corect i exact a

amendamentelor n zonele unde este absolut nevoie. Aplicarea neuniform este o metod mai puin costisitoare n comparaie cu metoda uzual, cea a aplicrii pe ntreaga

suprafa a terenului.

n figura 6.19 este prezentat variabilitatea pH-ului. Valoarea medie a acestuia, calculat pentru cele patru profilele reprezentative la adncimea de 0-30 cm este de 6,6


27

cu un coeficient de variaie de 11,8 %, indicnd un sol slab acid prielnic culturii cartofului.

Fig. 6.18 Humus, Stupini Fig. 6.19 pH, Stupini

6.7.4 Rezultate privind variabilitatea spaial a cantitii de macronutrieni din sol Procentul mediu de azot total n stratul arabil a fost 0,24 cu un coeficient de

variaie de 31,2% (fig. 6.20). Analizele efectuate pe profilele reprezentative indic faptul c solul prezint o aprovizionare slab cu azot (VIDICAN i colab., 2013).

Fig. 6.20 Coninutul de azot din stratul arabil Fig. 6.21 Coninutul de fosfor din stratul arabil

Coninutul de fosfor prezint mari variaii de la un profil la altul (fig. 6.21), de la asigurarea cu fosfor slab 5,58 ppm pn la asigurarea bun 89,96 ppm, inregistrnd o medie de 58,13 ppm.

Aceeai tendin se manifest i pentru potasiu, ns descreterea valorilor pe

adncimea profilului este mai lent. Variabilitatea coninutului de potasiu din stratul arabil este prezentat n figura 6.22 nregistrnd o valoare minim de 6,31 ppm i


28

maxim de 122,61 ppm. Valoarea medie este de 73,99 ppm rezultnd o aprovizionare medie a solului cu potasiu.

Fig. 6.22 Coninutul de azot din stratul arabil, Stupini

6.7.5 Rezultate privind variabilitatea spaial a produciei de smn de cartof n urma analizrii produciilor de cartof de smn evaluate n punctele de

observaie se constat c producia de tuberculi medie de smn, a fost semnificativ mai ridicat la soiul Desire fa de cea realizat la soiul Christian, respectiv 37,6 t/ha fa de 33,6 t/ha n condiiile intreruperii vegetaiei la data de 01.08.2013 (fig.6.23).

Fig. 6.23 Harta variabilitii spaiale a produciei de cartof t/ha, Christian

Fig. 6.24 Harta variabilitii spaiale a produciei de cartof t/ha, Desiree

Evaluarea produciei s-a facut la nivel de cuib iar transformarea la hectar s-a facut lund in considerare densitile medii in punctele de observaie, la care s-a fcut analiza

varianei si s-au comparat elementele de producie din diferite puncte prin testul Duncan. La soiul Christian se constat o mai mare variaie a produciei totale de smn n

cele ase puncte de observaie, ntre 23,6 i 45,6 t/ha., cu diferene semnificative ntre


29

unele puncte. La soiul Desire nivelele de producie de smn au variat ntre 31,2 i 47,5 t/ha fr ca diferenele s fie semnificative din punct de vedere statistic (fig. 6.24).

Variaia spaial a numrului de tuberculi i a produciei la cuib, respectiv a produciei la hectar n punctele de observaii este reflectat prin coeficienii de variaie

care indic variaii medii spre mari la soiul Christian (CV ntre 20,2 i 27,9%) i mici spre medii la soiul Desire (CV ntre 13,1 i 16,0 %).

CONCLUZII

n urma cercetrilor efectuate i a rezultatelor obinute privind studiul produciei de cartof n funcie de diversitatea spaial a resurselor s-au desprins urmtoarele

concluzii:

1. Diversitatea spaial a resurselor este o noiune folosit n contextul de agricultur de precizie i reprezint variabilitatea proprietilor fizice i chimice ale solului n cadrul

suprafeei unei parcele considerate, "incorect", ca fiind uniform din punct de vedere

tehnologic.

2. Pentru a integra o suprafa prob n coordonatele practice ale principiilor agriculturii

de precizie trebuie cunoscute o serie de elemente cum ar fi: componentele fizice (textura, adncimea stratului arabil, temperatura, umiditatea, etc.) i chimice ale solului (pH-ul, coninutul n substane organice humusul i substane anorganice azot, fosfor, potasiu, precum i mezo i microelementele) cuprinznd diversitatea spaial a resurselor pentru cultura cartofului.

3. Folosind aceste elemente de studiu s-au efectuat cercetri timp de 3 ani n 3 locaii asupra a 3 culturi de cartof de smn (Christian Prebaz, Christian Baz clasa Superelit i Desiree Baz clasa Elit) urmrindu-se un grup de elemente detectabile legate de fiziologia creterii plantelor i formrii produciei (concentraia n clorofil, reflectana nveliului foliar precum i indicele de vegetaie NDVI) precum i de resursele din sol (conductibilitatea electric). Acestea pot fi urmrite cu mijloacele folosite de agricultura de precizie (SPAD 502 Plus, CropScan multispectral radiometer, CM 1000 NDVI Meter i VERIS 3100 Mobile Sensor Platform).


30

4. Din punct de vedere climatic, din cei trei ani experimentali, doar doi pot fi considerai favorabili culturii cartofului, anul 2012 fiind caracterizat ca cel mai clduros i

secetos an din ultimii 52 de ani. Acest lucru se datoreaz faptului c temperatura medie lunar a lunilor (iunie-august) a fost mai mare cu 40C, iar suma lunar a precipitaiilor din aceleai luni comparativ cu media multianual din ultimii 52 de ani a fost cu 51,83% mai sczut.

5. n ceea ce privete dinamica dezvoltrii plantelor de cartof la toate cele trei culture de cartof (Christian Prebaz, Christian Baz clasa Superelit i Desiree Baz clasa Elit) s-au nregistrat corelaii semnificative ntre toate elementele biometrice studiate.

Comparnd valoarea absolut a coeficienilor de corelaie pentru NDVI cu cele pentru clorofil, se constat c n toate cazurile aceste sunt mai mari, indicele de vegetaie calculat reflectnd cu mare precizie starea de vegetaie a culturii cartofului.

6. Odat cu naintarea n vegetaie valoarea coninutului de clorofil din frunze descrete progresiv, fapt care reflect starea culturii.

7. n toate culturile studiate valorile coninutului de clorofil din frunze au sczut odat cu cretera foliajului, dinamic influenat de redistribuirea azotului n plant, acest fapt fiind strns legat i de condiiile termo-hidrice.

8. Dinamica indicelui de vegetaie NDVI arat o cultur de cartof pentru smn

viguroas i sntoas, care a fost infiinat n perioada optim. Cultura fiind lipsit

de plante virozate, avnd condiii de cretere corespunztoare i control eficient al buruienilor, bolilor i duntorilor este atestat de valoarea mare a indicelui de

vegetaie 0,9 obinut la data de 13 iulie. Faptul c, in toata luna iulie pn la nceputul lui august valoarea indicelui de vegetaie s-a meninut peste 0,80, iar descreterea lui

uoar a fost nesemnificativ, arat c prin tehnologia aplicat s-a reuit realizarea i

meninerea unui foliaj bogat i sntos. 9. n toat perioda de cretere a foliajului, valorile NDVI ale culturilor Christian Prebaz

i Christian Baz clasa Superelit au fost semnificativ mai ridicate fa de valorile

NDVI calculate pentru soiul Desire Baz clasa Elit. La soiul Christian indicii de

vegetaie NDVI calculai indic o dezvoltare mai energic a foliajului n prima parte a lunii iunie la categoria, dup care nu se mai nregistreaz diferene ntre cele dou culturi.


31

10. Comparaia reflectanei nveliului foliar la toate cele trei soiuri, la cele dou lungimi de und, respectiv 660 nm i 810 nm, la diferite momente de observaie s-a fcut prin testul Duncan. Din analiza statistic reiese c variabilitatea cea mai mare a msurtorilor este la inceputul vegetatiei cnd plantele sunt mici iar spatiul neacoperit

dintre ele este mare. Coeficienii de variaie foarte ridicai, de peste 44 %, la

msurtorile din iunie indic pe lng diferenele de vegetaie a celor trei soiuri, heterogenitatea foarte ridicat a plantelor din cadrul parcelei, mai ales la soiul

Desire.

11. Conductibilitatea electric este o metod de msurare foarte simpl care pune la

dispoziia fermierilor n timp real o serie de date privitoare la evoluia strii de fertilitate a solului.

12. Conductibilitatea electric a solului nu influeneaz direct creterea plantelor, dar

poate fi folosit ca un indicator indirect al procentului de macronutrieni disponibil

plantelor.

13. Conductibilitatea electric a solului este folosit n agricultura de precizie pentru a

ajuta la aplicarea unui management performant durabil care are ca scop fertilizarea neuniform, exact acolo unde este necesar n vederea sporirii produciei.

14. Hrile de conductibilitate electric a solului pot fi folosite pentru a defini un

management specific fiecrei zone care reflect tendine evidente a proprietilor

solului.

15. Solul ca factor limitativ contribuie n cea mai mare proporie la realizarea produciei de cartof. Datorit acestui fapt se poate afirma c zona Braovului, respectiv toate cele

trei locaii unde au fost efectuate cercetrile, este favorabil pentru producia de

cartof, nregistrndu-se o textur mijlocie predominant lutoas i o fertilitate ridicat. 16. Solul din cea de-a doua locaie unde s-au fcut determinrile prezint o reacie slab

alcalin cu valori cuprinse ntre 6,9-8,06, valoarea medie fiind de 7,6. Valoarea medie a pH-ului din ultima locaie calculat pentru cele patru profilele reprezentative la

adncimea de 0-30 cm este de 6,6 cu un coeficient de variaie de 11,8 %, indicnd un sol slab acid prielnic culturii cartofului.

17. Cu ct solul este mai bogat n humus i argil, cu att are o capacitate de reinere i de schimb cationic mai bun, rezultnd o fertilitate ridicat i n final producii mari.


32

Coninutul n humus al stratului arabil din cea de-a doua locaie indic un sol cu o fertilitate foarte ridicat (coninut mediu 6,99%). Coninutul mediu de humus al profilelor ultimei locaii, rezultat din calcule a fost de 5,7 % , cu un coeficient de variatie de 24,4%, i cu valori situate ntre 3,1 i 7,0 %, rezultnd un sol cu o

fertilitate ridicat.

18. Analizele efectuate pe profilele reprezentative indic faptul c solul prezint variaii, de la o aprovizionare slab la o aprovizionare foarte bun cu azot.

19. Chiar dac, coninutul de fosfor prezint mari variaii de la un profil la altul, acesta se gsete n cantiti mult mai mari spre deosebire de azot, rezultnd o aprovizionare

bun a solului cu acesta. 20. Aceeai tendin se manifest i pentru potasiu, ns descreterea valorilor pe

adncimea profilului este mai lent. Variabilitatea coninutului de potasiu din stratul

arabil este foarte mare, rezultnd o aprovizionare medie a solului cu potasiu.

21. Anul 2012 nu a fost un an favorabil pentru producia de cartof datorit temperaturilor

ridicate i lipsei apei din sol i aer care au afectat puternic culturile de cartof n cele

mai importante fenofaze pentru acumularea produciei. n urma analizrii produciei la soiul Christian evaluat n punctele de observaie, se constat c producia medie de tuberculi de smn a fost de 29,77 t/ha variind ntre 22,55-36,55 t/ha. Calitatea produciei rezultat din culturile neirigate de cartof a fost puternic alterat. O mare

parte a tuberculilor recoltai au avut dimensiuni mai reduse dect calibrele comerciabile, aproape n totalitate au fost deshidratai, prezentnd deformri

puternice.

22. In ceea ce privete producia de cartof anul 2013 a fost mai favorabil n comparaie cu

anul 2012. Producia medie de tuberculi de smn realizat la soiul Christian fiind de 33,6 t/ha, respectiv 37,6 t/ha la soiul Desiree n condiiile intreruperii vegetaiei la data de 01.08.2013.

23. Variaia spaial a numrului de tuberculi i a produciei la cuib, respectiv a produciei

la hectar n punctele de observaii este reflectat prin coeficienii de variaie care

indic variaii medii spre mari la soiul Christian (CV ntre 20,2 i 27,9%) i mici spre medii la soiul Desire (CV ntre 13,1 i 16,0 %).


33

BIBLIOGRAFIE SELECTIV

CORWIN, D.L. and S.M. LESCH, 2005, Apparent soil electrical conductivity measurements in agriculture, Computers and electronics in agriculture, 46, 11-43.

CROPSCAN Inc., 2008, Data Logger Controller. Users Guide and Technical

Reference, CropScan Inc., Rochester, MN.

DAVIDESCU D., VELICICA DAVIDESCU, 1992. Agrochimia horticola. Ed. Academiei Romne, Bucuresti.

DOERGE, T., 1999,Soil Electrical Conductivity Mapping., Crop Insighs, Vol.9. ESFAHANI M., H.R. ALI ABBASI, B. RABIEI, M. KAVOUSI, 2008,

Improvement of nitrogen management in rice paddy fields using chlorophyll meter

(SPAD), Paddy Water Environment 6, 181-188. FARAHANI, H.J., R. KHOSLA and G.W. BUCHLEITER, 2011, Field EC

Mapping: A new tool tp make better decisions, Colorado State University Extension.

FENG, W., X. YAO, Y. ZHU, Y.C. TIAN, W.X. CAO, 2008, Monitoring leaf

nitrogen status with hyperspectral reflectance in wheat, European journal of agronomy 28, 394-404.

FENG, W., Y. ZHU, Y. TIAN, W. CAO, X. YAO, Y. LI, 2008, Monitoring leaf

nitrogen accumulation in wheat with hyper spectral remote sensing, Acta

Ecologica Sinica 28 (1), 23-32. GIANQUINTO, G., J.P. GOFFART, M. OLIVER, G. GUARDA, M. COLAUZZI,

L. DALLA COSTA, G. DELLE VEDOVE, J. VOS, D.K.L. MACKERRON, 2004,

The use hand held chlorophyll meters as tool to assess the nitrogen status and to

guide nitrogen fertilization of potato crop, Potato Research 47, 35-80. GOFFART, J.P., M. OLIVER, M. FRANKINET, 2008, Potato crop nitrogen status

assessment to improve N fertilization management and efficiency: past present future, Potato Research 51, 355-383.

GRISSO, R., M. ALLEY, D. HOLSHOUSER and W. THOMASON, 2009, Precision Farming Tools: Soil Electrical Conductivity, Virginia Polytechnic

Institute and State University.


34

HAYMAN, P.T., 2004, Decision support systems in Australian dryland farming: a promising past, a disappointing present and uncertain future. 4th International Crop

Science Congress, Gosford NSW, Australia. HEUVELINK, G.B.M and F.M. van EGMOND, 2010, Space time geostatistics

for precision agriculture: a case study of NDVI mapping for dutch potato field, In:

OLIVER M.A., Geostatistical applications for precision agriculture, Springer, London.

JENSEN, J.R., 2000, Remote sensing of the environment, An Earth Resourse

Perspective, Pentice Hall, New Jersey.

JONGSCHAAP, R.E.E., and R. BOOIJ, 2004, Spectral measurements at different spatial scales in potato: relating leaf, plant and canopy nitrogen status, International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation 5, 205- 218.

KITCHEN, A.P., SUDDUTH, K.A. and DRUMMOND, S.T., 1999. Caracterizing soil physical and chemical properties influencing crop yield using soil electrical

conductivity. J. Prod. Agric

MORAR, G., 2008, Cartoful, In: MUNTEAN, L.S. i colab., Fitotehnie, Ed. Academicpres, Cluj Napoca.

OLTEANU, GH. i S. DUDUI, 1997, Agricultura de precizie, instrument al agriculturii durabile, In: Lucrrile celei de-a IV-a Conferin Naional pentru

Protecia Mediului, Braov. OLTEANU, GH., I.M. OLTEAN, IOANA OLTEAN, 2002, Agricultura de

precizie un nou concept n cercetarea i practica agricol. n: HERA, C. i ILARIA DOUCET, Prioriti ale cercetrii tiinifice n domeniul culturilor de

cmp, Ed. Ceres, Bucureti, 99-110. OLTEANU, GH., 2011, Precision Agriculture, In: Durable Agricultural

Engineering: enhancement of sustainability by using high tech agriculture,

International Course, 4-15 April, USAMV, Cluj Napoca. PETRICELE, I.V., 2006, Contribuii la ameliorarea conservativ a cartofului

pentru smn (Solanum tuberosum L.), Tez de doctorat, Facultatea de Agricultur, Cluj Napoca.


35

PUIU ISABELA, G. MORAR, GH. OLTEANU i MARIA IANOI, 2013, Potato crop monitoring using Veris mobile sensor platform, Bulletin of University of

Agricultural Sciences and Veterinary Medicine Cluj-Napoca Agriculture, Vol 70, No1

PUIU ISABELA, GH. OLTEANU, G. MORAR i MARIA IANOI, 2012,

Monitoring the vegetation status of potato, Agriculture Science and Practice Journal, year XXI, no 1-2 (81-82), ISSN 1221-5317.

PUIU ISABELA i GH. OLTEANU, 2012, Perspective n modernizarea

tehnologiilor de cultivare a cartofului, Cartoful n Romnia, vol.21, nr.1.

PUIU ISABELA, A. GHINEA, MARIA IANOI i GH. OLTEANU, 2011, Potato management improvement by continuously monitoring the status of crop vegetation, 6th International Conference on Interdisciplinarity in Education, Karabuk/Sofranbolu, Turkey.

RYAN, L., and O. AEC, 2008, Research of correlation between electric soil conductivity and yield based on the use of GPS technology, Research in

Agricultural Engineering, 28, 136-147. ***Fieldscout CM 1000 NDVI Meter, Product manual,

http://www.specmeters.com

***ORDIN nr. 1266 din 5 noiembrie 2005 pentru aprobarea Regulilor tehnice privind producerea n vederea comercializrii, certificarea calitii i comercializarea cartofului pentru smn, Publicat n Monitorul Oficial nr.14 bis

din 6 ianuarie 2006 ***SPAD 502 Plus Chlorophyll Meter, Product manual,

http://www.specmeters.com

Ag.precizie

Documents

Transcript of Ag.precizie